Андрей И. Долганов – доктор технических наук, технический директор.
Москва.
Andrey I. Dolganov, Doctor of Engineering, Technical Director.
Moscow.
Александр В. Сахаров – кандидат технических наук, главный инженер проекта.
Москва.
Alexander V. Sakharov, Candidate of Engineering, Technical Director, Chief Project Engineer.
Moscow.
Проблема назначения оптимального уровня надежности существует давно и пока не решена. Отмечается ошибочность требований абсолютной надежности. Однако недостаточная надежность сооружений чревата большими социально-экономическими потерями. Поэтому возникает задача определения необходимого, оптимального уровня надежности. В РФ количественно значение надежности зданий и сооружений не регламентируется. В то же время сопротивления материалов железобетонных конструкций регулируются ГОСТ 34028–2016 для стержневой арматуры и ГОСТ 18105-2010 для бетона, а также строительными правилами СП 63.13330-2012 «Бетонные и железобетонные конструкции».Надежность строительной системы «Нагрузки – конструкция» в данной работе предлагается определять с учетом формулы полной вероятности. При этом принимается, что механические характеристики материалов конструкции и нагрузки являются независимыми и совместными случайными величинами: появление одной случайной величины не зависит от появления другой; изменение нагрузки изменяет напряжения в сечении конструкции. Исследования распределений случайных величин показали, что из-за их асимметрии они могут существенно отличаться от нормального распределения. Поэтому в данной работе распределения случайных величин аппроксимируются кривыми Пирсона, включающими в себя, как частный случай, распределения Гаусса. Вероятностные расчеты показали, что в течение 10 лет объекты, запроектированные по СП 38.13330.2012 для эксплуатации в Финском заливе, будут разрушены почти со 100% вероятностью. Для объектов нормального уровня ответственности (КС-2) требуемая надежность должна стремиться к 3σ (0,99865). Чтобы обеспечить требуемую надежность строительной системы примерно 3σ, следует стремиться к обеспеченности нагрузок 0,99865.Применение СП не всегда гарантирует требуемую надежность строительных объектов. Использование вероятностных подходов при решении инженерных задач может предотвратить появление чрезвычайных ситуаций.
The problem of assignment of optimum level of dependability is not new and has not yet been solved. The requirement of complete dependability is noted to be erroneous. However, insufficient dependability of buildings is fraught with significant social and economic losses. Hence is the problem of definition of the required, optimal level of dependability. In Russia, there are no quantitative guidelines for the dependability of buildings and structures. At the same time, the strengths of the materials of ferroconcrete structures are regulated by GOST 34028-2016 for rod reinforcement and GOST 18105-2010 for concrete, as well as by building regulations SP 63.13330-2012 Concrete and ferroconcrete structures. In this paper, the dependability of the “Loads – design” construction system is suggested to be defined using the total probability formula. We assume that the mechanical characteristics of a structure’s materials and the loads are independent and joint random values: the emergence of one random value does not depend on the emergence of another one; change of load changes the stresses in the structural section. Probabilistic calculations showed that over the period of 10 years facilities designed in accordance with SP 38.13330.2012 for operation in the Gulf of Finland, will be destroyed almost with the 100% probability. For normal consequence class facilities (KS-2) the required dependability must tend to 3σ (0.99865). In order to ensure the required dependability of construction system of about 3σ, the probability of loads of 0.99865 should be attempted to be ensured. The application of SP does not always guarantee the required dependability of construction facilities. The application of probabilistic approaches in solving engineering problems can prevent emergency situations.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.